Thiết kế công trình trung tâm thương mại bờ hồ thành phố thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI

BỜ HỒ THÀNH PHỐ THANH HÓA

GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN SVTH: TRẦN MINH KHOA MSSV: 11149076

S K L 0 0 4 3 3 4

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên Sinh viên: TRẦN MINH KHOA MSSV: 1114076

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Giáo viên hướng dẫn

Tên đề tài: TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI BỜ HỜ

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015

Giáo viên phản biện

Họ và tên Sinh viên: TRẦN MINH KHOA MSSV: 1114076

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

Tên đề tài: TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI BỜ HỒ

Họ và tên Giáo viên phản biện:

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

iii

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra cho chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong những học kỳ trước và thu thập những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, qua đó rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó đây còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trên bước đường thực tế sau này

Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy, cô đã truyền đạt cho em là những nền tảng để em hoàn thành đồ án và sẽ là hành trang cho chúng em sau này

Qua đây em cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong khoa Xây Dựng

& Cơ Học Ứng Dụng nói chung và Ngành Xây Dựng nói riêng - những người đã truyền đạt những kiến thức cơ bản trong quá trình học tập

Dù rằng đồ án tốt nghiệp đã được thực hiện với tất cả sự nỗ lực của bản thân cùng sự giúp đỡ của thầy cô và gia đình Nhưng do kiến thức còn hạn chế cho nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót hay khiếm khuyết Cho nên em kính mong được những lời đóng góp chân thành để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin chúc quí thầy cô nhiều sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, tháng năm 2015 Sinh viên thực hiện

Trần Minh Khoa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP HCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

NGÀNH XÂY DỰNG & CHƯD

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên : Trần Minh Khoa MSSV: 11149076

Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng

Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp

Tên đề tài : Trung tâm thương mại bờ hồ ồ

• Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)

• Hồ sơ khảo sát địa chất

• Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc mới

• Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

• Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái

• Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục D và trục 4

v

MỤC LỤC TIÊU ĐỀ

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN……… i

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN……… ii

LỜI CẢM ƠN……… ……… iii

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP……….….iv

PHẦN 1 : TỔNG QUAN ……… 1

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN……… 2

1.1.Giới thiệu chung……… 2

1.2.Tải trọng tác động……….….3

1.2.1.Tải đứng……… 3

1.2.1.Tải ngang……… 4

1.3.Giải pháp thiết kế……… 4

1.4.Vật liệu sử dụng……….…4

1.5.Tài liệu tham khảo……… 5

1.6.Chương trình ứng dụng trong phân tích tính toán……… 5

PHẦN 2 :THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN ……….6

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SÀN………7

2.1.Kích thước ô sàn……… 7

2.2.Cấu tạo sàn ……….…8

2.3.Tải trọng……… 8

2.3.1.Tĩnh tải……… 8

2.3.2.Hoạt tải……… 10

2.4.Vật liệu sử dụng……….…11

2.5 Xác định nội lực……… 11

2.6.Thiết kế sàn………16

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẤU THANG………18

3.1.Mặt bằng cầu thang………18

3.2.Kích thước cầu thang ………18

3.3.Tải trọng……….18

3.3.1.Tĩnh tải……… 18

3.3.2.Hoạt tải……… 20

3.4.Xác định nội lực………20

3.5.Thiết kế cầu thang……….22

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI……… 23

4.1.Mặt bằng bể nước mái……… 23

4.2.Kích thước bể nước mái ……… 23

4.2.1.Dung tích bể nước……… 23

4.2.2.Kích thước bể nước……… 23

4.3.Vật liệu sử dụng………24

4.4.Thiết kế bể nước mái……….24

4.4.1.Thiết kế bản đáy……….24

4.4.2.Thiết kế dầm đáy………26

4.4.3.Thiết kế bản nắp……….28

4.4.4.Thiết kế dầm nắp………30

4.4.5.Thiết kế thành bể………30

CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN KHUNG……… 32

5.1.Mô hình hệ khung……… 32

5.2 Vật liệu sử dụng ……… 34

5.3.Tải trọng……….34

5.3.1.Tĩnh tải……… 34

5.3.2.Hoạt tải……… 35

5.3.3.Tải gió……… 35

5.3.3.1.Thành phần tĩnh của gió……… 35

5.3.3.2 Thành phần động của gió ……… 36

5.3.4.Động đất……… 55

5.3.4.1.Quy trình tính toán……… 55

5.3.4.2.Tổ hợp tần số dao động……… 56

5.4.Kiểm tra chuyển vị đỉnh và gia tốc đỉnh……… 71

5.5.Tính toán thiết kế hệ khung trục D và 4……… 73

5.5.1.Kết quả nội lực khung trục D và 4……… 73

5.5.2.Thiết kế hệ dầm khung trục D và 4……….86

5.5.2.1.Tính cốt dọc……….86

5.5.2.2.Tính cốt đai……….101

5.5.2.3.Đoạn neo và nối thép……… 103

5.5.3.Thiết kế hệ cột khung trục D và 4……….104

5.5.3.1.Tính cốt dọc……… 104

5.5.3.2.Tính cốt đai……….112

5.5.4.Thiết kế vách khung trục D……… 112

5.5.4.1.Các giả thiết tính toán………112

5.5.4.2.Cơ sở tính toán vách cứng……….112

5.5.4.3.Các bước tính toán……….112

5.5.4.4.Kết quả tính toán………114

CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN MÓNG……… 118

6.1.Số liệu địa chất……… 118

6.2 Phương án móng cọc ép BTCT ……… 120

6.2.1.Vật liệu sử dụng……… 120

6.2.2.Kích thước đài và cọc……… 120

6.2.3.Tính toán sức chịu tải của cọc……… 121

6.2.3.1.Sức chịu tải cọc theo đất nền……….121

6.2.3.2.Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền………123

6.2.3.3.Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc……… 126

6.2.4.Sức chịu tải thiết kế của cọc……… 127

6.2.5.Kiểm tra cẩu lắp……… 127

6.2.6.Tính móng dưới chân cột……… 127

6.2.6.1.Chọn số lượng cọc cho từng móng dưới cột……….… 130

6.2.6.2.Tính toán,thiết kế móng dưới chân cột……….… 130

6.2.6.2.1.Tính toán,thiết kế móng dưới chân cột 4D……… 131

6.2.6.2.2.Tính toán,thiết kế móng dưới chân cột 2C……… 138

6.2.6.3.Tính toán,thiết kế móng dưới lõi thang……….… 144

6.3 Phương án móng cọc khoan nhồi ……….….….163

6.3.2.Kích thước đài và cọc……… 163

6.3.3.Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền……… 164

6.3.3.1.Sức chịu tải cọc theo đất nền……….164

6.3.3.2.Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền………167

vii

6.3.3.3.Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc……… 170

6.3.3.4.Sức chịu tải thiết kế của cọc……… 171

6.3.4.Tính móng dưới chân cột……… 172

6.3.4.1.Chọn số lượng cọc cho từng móng dưới cột……….… 172

6.3.4.2.Tính toán,thiết kế móng dưới chân cột……….… 173

6.3.4.2.1.Tính toán,thiết kế móng dưới chân cột 4D……… 173

6.3.4.2.2.Tính toán,thiết kế móng dưới chân cột 2C……… 179

6.3.4.3.Tính toán,thiết kế móng dưới lõi thang……….… 187

MỤC LỤC CÁC BẢNG TÍNH THÉP KẾT CẤU

CHƯƠNG 2:Thiết kế sàn

Bảng2.5 tính thép sàn ………15

CHƯƠNG 3: Thiết kế cầu thang Bảng3.5 tính thép cầu thang ……… 21

CHƯƠNG 4: Thiết kế bể nước mái Bảng tính thép bể nước mái Bảng 3.7 tính thép bản đáy……….25

Bảng 3.8 tính thép dầm đáy………26

Bảng 3.10 tính thép bản nắp………28

Bảng 3.11tính thép dầm nắp……… 29

Bảng 3.13 tính thép bản thành……….31

CHƯƠNG 5: Thiết kế khung trục Bảng5.24 tính thép dầm khung trục 4………88

Bảng 5.25 tính thép dầm khung trục D……… 96

Bảng 5.28 tính thép cột khung trục 4………107

Bảng 5.29 tính thép cột khung trục D………110

Bảng 5.30 tính thép vách lõi thang trục D………115

CHƯƠNG 6: Thiết kế móng Phương án cọc ép: Bảng 6.2.4 chọn số lượng cọc………129

Bảng 6.2.10 tổng hợp thép đài móng dưới cột 4D và 2 C……… 142

Bảng 6.2.15 tính thép đài móng dưới lõi thang ……….161

Phương án cọc khoan nhồi: Bảng 6.3.4 chọn số lượng cọc………171

Bảng 6.3.10 tổng hợp thép đài móng dưới cột 4D và 2 C……… 185

Bảng 6.3.15 tính thép đài móng dưới lõi thang ……….200

Trang 2

PHẦN 1

TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Tên công trình:

- TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI BỜ HỒ

- Địa chỉ : TP THANH HÓA Quy mô công trình

- Công trình gồm 16 tầng, (01 tầng hầm, 03 tầng thương mại, 13 tầng văn phòng )

- Chiều cao công trình:57.6 (m) tính từ mặt đất tự nhiên

- Diện tích sàn tầng điển hình: 43×32 m²

Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình

Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:

- Trọng lượng bản thân công trình

- Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…

Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động vào

phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau:

Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối

Phương án thiết kế móng: móng cọc hai phương án (cọc khoan nhồi và cọc ép)

1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Bê tông

Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông

số tính toán như sau:

- Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa

- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa

- Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa

Cốt thép

Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø <10)

- Cường độ tính toán chịu nén Rsc = 225 MPa

- Cường độ tính toán chịu kéo Rs = 225 MPa

- Cường độ tính toán cốt ngang Rsw = 175 MPa

- Mô đun đàn hồi Es = 210000 MPa Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥ 10)

- Cường độ tính toán chịu nén Rs = 365 MPa

- Cường độ tính toán chịu kéo Rs = 365 MPa

- Cốt thép Mô đun đàn hồi Es = 200000 MPa

1.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO

TCVN: 2737:1995 Tải trọng và tác động

TCXD: 229:1999 Chỉ dẫn tính toán về thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn 2737:1995

TCXD: 5574: 2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế

TCXD:198: 1997 Nhà cao tầng-Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

TCVN: 205: 1998 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN: 10304: 2012 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế

TCXD: 195: 1997 Nhà cao tầng- Thiết kế cọc khoan nhồi

1.6 CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN

Mô hình hệ kết cấu công trình : ETABS, SAFE

Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: EXCEL và một số bảng tính tự lập

Trang 6 PHẦN 2

THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

⇒ hb = 9.0 0.18m

45

9.0

1()12

18

1

= chọn hd=60cm, bd=40cm Dầm đỡ cầu thang,dầm phụ

h d L )x450 (37.5 56.25)cm

12

18

1()12

18

2.3.1.1.Trọng lượng các lớp sàn: dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = γ.δ (KN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (KN/m2): tĩnh tải tính toán

Trong đó γ(KN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu

n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-2006

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

Bảng 2.2 Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán

Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lượng riêng γ gtc Hệ số n gtt

Giá trị trong (…) là dành cho sàn nhà vệ sinh

2.3.1.2.Trọng lượng tường ngăn trong phạm vi ô sàn:

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có γ = 1.5 (kN/m3)

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds

Trong đó: ht: chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà

hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

S

S n S

γ = 0.18(kN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa

Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán

g− g s tt gtt (mxm) (m2) l(m) h(m) (m2) (m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) S1 7x10 70 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S2 9x10 90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S3 8.5x9 76.5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S4 8x8.5 66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S5 8.5x9 76.5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S6 1.9x8 15.2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S7 5.2x8 41.6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S8 2.7x4 10.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S9 8x9 72 8.00 3.42 27.36 7.14 1.16 6.63 7.79 S10 1.9x1.9 3.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S11 1.9x5.2 9.88 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S12 1.9x9 17.1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S13 2.5x8.5 21.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S14 2.5x10 25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38 S15 2x4.8 9.6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.38 6.38

Sàn nhà vệ sinh (3.5x5.2) nằm trong ô sàn S9, để đơn giản tính toán vì không chia ô sàn vệ sinh riêng nên lấy tải sàn nhà vệ sinh cho cả ô sàn S9

2.3.2.Hoạt tải sàn:

Hoạt tải tiêu chuẩn Ptc(daN/m2) lấy theo TCVN 2737-2006

Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán Ptt(daN/m2)

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải

để tính toán

Bảng 2.4.Hoạt tải sàn tầng điển hình:

Ô Sàn Loại Phòng

ptc

Hệ số n p

tt (daN/m2) (daN/m2)

S2 Văn phòng 200 1,2 240

S3 Văn phòng 200 1,2 240 S4 Văn phòng 200 1,2 240 S5 Văn phòng 200 1,2 240 S6 Văn phòng 200 1,2 240 S7 Văn phòng 200 1,2 240 S8 Văn phòng 200 1,2 240 S9 Văn phòng 200 1,2 240

Vệ Sinh S10 Văn phòng 200 1,2 240 S11 Văn phòng 200 1,2 240 S12 Văn phòng 200 1,2 240 S13 Văn phòng 200 1,2 240 S14 Văn phòng 200 1,2 240 S15 Hành lang 300 1,2 360

2.5.Xác định nội lực: ta mô hình mặt bằng sàn bằng phần mềm xây dựng SAFE 12.0.3

Mô hình sàn bằng phần mềm Safe để phân tích nội lực

Hình 2.2 Mặt bằng bố trí hệ

Trang 12

2.5.1 Phân bố đều tỉnh tải và hoạt tải lên sàn:

Hình 2.3 Tỉnh tải phân bô đều

Hình 2.4 Hoạt tải phân bô đều

Hình 2.5 Kết quả phân tích độ võng bằng việc phân bố màu

Theo TCXD 5574-2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện

f < fgh Trong đó fgh – độ võng giới hạn, được nêu trong bảng 2, mục 1.8 tiêu chuẩn này là:

Khi nhịp L < 5m thì fgh = 1

L 200Khi 5m ≤ L ≤ 10m thì fgh = 2.5 cm Khi L > 10m thì fgh = 1